Спосіб різання харчових продуктів та матеріалів струменем рідини

Спосіб різання харчових продуктів та матеріалів струменем рідини, який включає циклічне переривання струменя при його подачі на оброблюваний матеріал, примусове переривання струменя за допомогою припинення подачі води, який відрізняється тим, що при цьому тривалість фаз подачі t1 , переривання t 2 струменя води за один цикл визначають по співвідношеннях: 2 3 роблять цикличне переривання струменя при його подачі на оброблюваний матеріал, переривання струменя роблять примусово, припиненням подачі води, при цьому тривалість фаз подачі t1, переривання t2 струменя рідини за один цикл визначають по залежностям [пат. №18098 UA, МПК (2006) B23D 31/00 В24С 1/00, від 17.06.1996]: 8 × tcp × h t1 = ; p × V3 × r p × V 2 × t1 × r , t2 = 2×P де tср - міцність на зріз оброблюваного матеріалу, [МПа]; h - глибина різа за один цикл, [м]; V - швидкість витікання струменя, [м/с]; r - щільність рідини, [л/м3]; Р - тиск у струмені, [МПа]. Переривання струменя рідини частково усуває протитиск у робочому струмені від відбитого струменя, що гаситься в проміжках між подачами рідини в зону обробки. Однак, обрана частота подачі та переривання струменя рідини не забезпечує повного усунення протитиску відбитого струменя, оскільки наведена залежність не враховує таких параметрів струменя, як відстань від вихідного отвору сопла, що формує струмінь до матеріалу, що розрізається, діаметр вихідного отвору сопла та швидкість переміщення струменя рідини відносно матеріалу, що розрізається. В основу корисної моделі поставлена задача в способі різання високонапірним струменем води шляхом зміни параметрів робочого струменя виключити вплив протитиску від відбитого струменя та тим самим підвищити швидкість різання струменем води різних харчових матеріалів. Поставлена задача досягається тим, що в способі різання високонапірним струменем рідини, який включає циклічне переривання струменя при його подачі на оброблюваний матеріал, примусове переривання струменя, за допомогою припинення подачі води, при цьому, згідно корисної моделі, тривалість фаз подачі t1, переривання t2 струменя води за один цикл визначають по співвідношеннях: 4 × p × dc × s T ; t1 = Sc × P × h l × Sc × P × h , 8 × t 1 × dc де σТ - твердість харчового матеріалу, що розрізається, [HRC]; h - товщина харчового матеріалу, що розрізається, [м]; Р - тиск у струмені воді, [МПа]; dc - діаметр вихідного отвору сопла, [м]; Sc - швидкість переміщення струменя води відносно харчового матеріалу, що розрізається, [м/с]; l - відстань від вихідного отвору сопла, що формує струмінь до харчового матеріалу, що розрізається, [м]. При використанні заявленого способу повністю нейтралізується протитиск відбитого струменя внаслідок обраних співвідношень, що позитивно позначається на ріжучих властивостях струменя й, t2 = 40437 4 тим самим, на швидкості різання. Це забезпечується тим, що в співвідношеннях враховані, як параметри струменя, так і властивості матеріалу, внаслідок чого за час переривання відбувається повне видалення із зони різання відбитого струменя. При цьому обраний час подачі робочого струменя визначає мінімальний рівень протитиску від відбитого струменя, що забезпечує підвищення ефективності процесу різання. Приклад конкретного виконання. Формують високонапорний струмінь води з використанням для цього, наприклад, пристрою для гідрорізання харчових матеріалів [пат. №30071 UA, МПК (2006) В24С 3/00, від 11.02.2008]. При цьому, соплову голівку, вихідний зріз якої має діаметр dc, наприклад, 0,1·10-3м розташовують на відстані l=5·10-3м від продукту, що розрізується. Харчовий продукт, що розрізається, наприклад, м'ясо або риба з твердістю, наприклад, σT=28HRC та товщиною, наприклад, h=10·10-3м розташовують на рухомому робочому столі. В процесі різання здійснюють генерацію та подачу струменя води в зону різання під тиском, наприклад, 200МПа та зі швидкістю до 800м/сек. Коли досягається повне розрізування продукту наскрізь, починається переміщення робочого столу разом з продуктом відносно струменя, при цьому струмінь води залишається нерухомим. При подачі струменя води в зону різання виконують його циклічне переривання при подачі струменя на оброблюваний матеріал, примусове переривання струменя, за допомогою припинення подачі води, а тривалість фази подачі t1 і переривання t2 визначають по співвідношеннях: 4 × p × dc × s T ; t1 = Sc × P × h l × Sc × P × h , 8 × t 1 × dc де σТ - твердість харчового матеріалу, що розрізається, [HRC]; h - товщина харчового матеріалу, що розрізається, [м]; Р - тиск у струмені воді, [МПа]; dc - діаметр вихідного отвору сопла, [м]; Sc - швидкість переміщення струменя води відносно харчового матеріалу, що розрізається, [м/с]; l - відстань від вихідного отвору сопла, що формує струмінь до харчового матеріалу, що розрізається, [м]. Переривання струменя рідини забезпечують припиненням його подачі за допомогою відомих засобів, наприклад, електромагнітного клапана з командним блоком керування. Протягом часу t1 здійснюють подачу струменя в зону обробки, при цьому відбувається різання харчового матеріалу. Після припинення подачі робочої води протягом часу t1 із зони різання віддаляється відпрацьована вода, виносячи із собою частки харчового матеріалу, що розрізується. При цьому усувається утворення відбитого струменя води при різанні та протитиск у робочому струмені води. Потім цикли повторюють. Таким чином, при реалізації заявленого способу, внаслідок зміни характеру переривання t2 = 5 40437 струменя рідини та зміни тривалості фаз подачі й переривання, забезпечується в кожному циклі безперешкодний вплив струменя води на оброб Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 люваний матеріал, що позитивно позначається на швидкості різання та продуктивності. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601